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目前我国煤炭生产企业对各种自动化设备的状态检测和对生产现场的环境检测,其数据通信环节大多采用有线传输方式,也有采用无线电、红外等无线介质来进行数据传输,但是其可靠性不高,而且存在信号衰减大,受障碍物隔挡等弊端。针对煤矿安全生产监控手段的现状和存在的不足,基于蓝牙短距离无线传输协议,结合前端传感器选型和后端监控平台编程,开展煤矿安全无线监控技术研究,能进一步提高煤矿生产安全,确保生产设备安全运行。论文的主要研究内容包括:
1)通过对比分析用于煤矿井下信息传输的有线方式和无线方式的技术特点,基于蓝牙技术设计煤矿井下无线监控系统的传输协议。
2)提出一种集煤矿井下环境参数监测和生产设备的运行状态参数测控为一体的煤矿安全监控系统,用于对井下环境参数和重要生产设备运行状态参数的数据采集、无线传输和数据处理、存储、显示等。
3)针对煤矿井下安全无线监控系统各功能模块设计,包括模拟输入通道中主要传感器选型、前置电路设计;井下环境参数和重要生产设备运行状态参数的数据采集中A/D转换器选择、采样保持电路设计和数据采集电路设计;数据的无线蓝牙传输收发模块设计;上位机软件中蓝牙控制模块设计、数据处理模块设计、人机界面模块设计等。井下采用无线传感网络布局,利用无线传感网络的多跳实现蓝牙收发模块之间的数据传送。
本文的研究成果可用于煤矿安全监控系统运行,也可为煤矿安全和测控领域提供新的解决思路和参考。